Evaluation of Automatic Vessel Tree Segmentation Algorithms

Při analýze retinálních snímků představuje segmentace cévního řečiště důležitý krok celého postupu. Výsledky analýzy mohou být použity při diagnostice onemocnění očního aparátu a onemocnění kardiovaskulárního systému. Tato práce se zabývá vytvořením databáze zlatých standardů ze snímků sítnice ve vysokém rozlišení a jejich použití při hodnocení úspěšnosti segmentace cévního řečiště automatickými metodami. Dalším cílem práce je vytvořit aplikaci, která umožní online hodnocení úspěšnosti detekce cévního řečiště pomocí automatických počítačových metod. Ve stručnosti se v této práci popisují vlastnosti obrazových dat z digitální fundus kamery, metody segmentace obrazu a metody automatické segmentace cévního řečiště. Dále jsou popsány zlaté standardy, jejich databáze a v neposlední řadě vlastnosti a důvod vzniku databáze HRF (High Resolution Fundus Images). Poslední kapitola se zabývá způsoby hodnocení úspěšnosti detekce cévního řečiště automatickými metodami a vývojem aplikace určené k tomuto hodnocení.Segmentation of the vasculature is an important step in the process of the retinal image analysis. The results of the analysis can be used to diagnose several eye and cardiovascular diseases. This work deals with the creation of gold standard database of high resolution retinal images and their use in evaluating the success of vascular automatic segmentation methods. The aim is to create the application, which will online evaluate the success of the automatic vessel segmentation methods. In brief, this work describes the characteristics of image data from digital fundus camera, the method of image segmentation and automatic segmentation methods of blood vessels. Furthermore, this work describes the gold standard, the databases of gold standards and ultimately the properties of the new database and the reason for HRF (High Resolution Fundus Images). The last chapter deals with methods of evaluating the success of vascular automatic detection methods and application development for this assessment.

Analysis of Retinal Image Data to Support Glaucoma Diagnosis

Fundus kamera je široce dostupné zobrazovací zařízení, které umožňuje relativně rychlé a nenákladné vyšetření zadního segmentu oka – sítnice. Z těchto důvodů se mnoho výzkumných pracovišť zaměřuje právě na vývoj automatických metod diagnostiky nemocí sítnice s využitím fundus fotografií. Tato dizertační práce analyzuje současný stav vědeckého poznání v oblasti diagnostiky glaukomu s využitím fundus kamery a navrhuje novou metodiku hodnocení vrstvy nervových vláken (VNV) na sítnici pomocí texturní analýzy. Spolu s touto metodikou je navržena metoda segmentace cévního řečiště sítnice, jakožto další hodnotný příspěvek k současnému stavu řešené problematiky. Segmentace cévního řečiště rovněž slouží jako nezbytný krok předcházející analýzu VNV. Vedle toho práce publikuje novou volně dostupnou databázi snímků sítnice se zlatými standardy pro účely hodnocení automatických metod segmentace cévního řečiště.Fundus camera is widely available imaging device enabling fast and cheap examination of the human retina. Hence, many researchers focus on development of automatic methods towards assessment of various retinal diseases via fundus images. This dissertation summarizes recent state-of-the-art in the field of glaucoma diagnosis using fundus camera and proposes a novel methodology for assessment of the retinal nerve fiber layer (RNFL) via texture analysis. Along with it, a method for the retinal blood vessel segmentation is introduced as an additional valuable contribution to the recent state-of-the-art in the field of retinal image processing. Segmentation of the blood vessels also serves as a necessary step preceding evaluation of the RNFL via the proposed methodology. In addition, a new publicly available high-resolution retinal image database with gold standard data is introduced as a novel opportunity for other researches to evaluate their segmentation algorithms.

A web-based system for the quantitative and reproducible assessment of clinical indexes from the retinal vasculature

A novel system for the vascular tree identification and the quantitative estimation of arteriolar venular ratio clinical index in retinal fundus images is presented. The system is composed of a module for automatic vascular tracking, an interactive editing interface to correct errors and set the required parameters of analysis, and a module for the computation of clinical indexes. The system was organized as a client\u2013server structure to allow clinicians and researchers from all over the world to work remotely. The system was evaluated by three graders analyzing 30 fundus images. The evaluation of the Pearson\u2019s correlation coefficient and p-value of a paired t-test for each pair of graders demonstrates the high reproducibility of the measures provided by the system